【摘要】 本文通過分析出現早期損壞的原因和使用性能降低的影響因素，從路面結構設計，材料選擇和施工作業(yè)控制等方面探討改善路面使用性能的途徑和方法。在設計方面提出了改變路面結構體系，增強層間連接，減小基層和底基層最大壓實厚度，優(yōu)化路面結構體系等具體辦法；在材料選擇和使用方面，從改善瀝青結合料的性能、提高骨料質量、改善瀝青與骨料的粘結性和使用纖維瀝青砼等方面提出了改善瀝青混合料性能的理論分析和方法；在施工作業(yè)質量控制方面、敘述了平整度和壓實度控制的措施。另外還提出了使用高性能瀝青混凝土（如CMHB，SAC、SMA）、確保橋面鋪裝質量和避免引道沉陷跳車等改善瀝青路面使用性能的技術措施及理論依據。 

【主題詞】 瀝青路面     技術措施      使用性能 

  



1、前言 

1．1 瀝青路面技術發(fā)展現狀 

到2001年底，我國高速公路通車里程超過了19000km，列世界第二。與此同時，我國的瀝青路面（以下稱路面）技術有了很大發(fā)展，路面質量也有了極大的提高。

在設計方面，隨著計算機技術的廣泛應用，有限元理論也引入了路面結構計算，同時還引入了結構設計可靠度的分析，極大地提高了路面設計的效率和可靠性。 

在施工方面，拌和設備有趨于大型化的趨勢，有些項目引進了320t/h的拌和樓；攤鋪機發(fā)展成全液壓電腦自動化控制（如ABG525）；碾壓設備有重型化的趨勢，輪胎壓路機自重超過了26t，單鋼輪振動壓路機逐步被雙鋼輪雙驅動壓路機所取代，自重也趨于重型化，如lngersoll-Rand 130，自重達到了13t。為了保持混合料的溫度均勻性，減少離析，國外近幾年還應用了再拌轉輸車（Material Transfer Device）。為了避免因碾壓引起的裂縫，在CFF(Consolidation-Fluid Flow, 即固結-液體流)模型下，研制了HIPAC碾壓設備。

高等級瀝青路面還大量使用了改性瀝青。美國還使用天然瀝青作改性劑。國產瀝青的質量也有了很大提高，許多廠家生產的瀝青都達到了重交通瀝青的標準。在河北石黃高速等工程中，還在瀝青混凝土中摻加了博尼維（Bonifibe）和德萊尼特（Delinite）等加強纖維。

在我國，沙慶林院士提出的多碎石（SAC）混凝土應用面越來越廣泛。在有些省市大量鋪筑瀝青瑪蹄酯碎石混合料（SMA）路面，這種結構為粗骨料嵌鎖密實結構，路用性能優(yōu)良。 

美國的戰(zhàn)略公路研究項目（SHRP）于1998年研究提出了高性能瀝青路面（Superpave）和路面長期使用性能指標（LTPP）。法國10多年前首先采用了薄瀝青混凝土面層，然后發(fā)展成為很薄的瀝青砼面層，近幾年又發(fā)展為超薄瀝青混凝土面層。 

隨著路面技術的發(fā)展，我國路面施工工藝水平也普遍提高，有許多竣工路面工程的平整度能達到0.6以內。但是我們也注意到，有許多高速公路路面在通車一年后平整度衰減很快，有的通車時間不長就出現了橋頭跳車和路面早期破壞，有的通車幾年就不得不進行翻修罩面，使用性能也大大降低，達不到設計的要求。這就給我們提出了如何避免或延緩路面破壞，提高路面使用性能的問題。 

但國內目前在改善路面使用性能方面的研究缺乏系統(tǒng)性，滿足不了實際需要。因此，結合路面技術的最新發(fā)展狀況，研究如何改善路面使用性能是非常重要的。 

1．2 瀝青路面使用性能改善的途徑與方法 

瀝青路面的使用性能是指路面所能提供的行車條件。路面使用性能可以由路面使用者的綜合感受來進行評價。路面使用性能好，行駛舒適，路面使用者對路面的評價就高。 

美國在對路面使用者進行大量調查研究之后，提出了路面服務性能指標(即使用性能指標)PSI〔Pavement Serviceability Idex〕。調查結果說明，影響路面使用性能的第一因素是平整度，其次是道路裂縫，最后是車轍。路面的平整度是全路的綜合性評價指標，除了道路本身外，還與線內橋梁的橋面鋪裝、伸縮縫的安裝、過渡段（即橋頭涵頂）的處理質量有密切的關系，這些問題要處理不好，其服務性能指標就受影響，使用性能就差。 

要提高路面的使用性能，主要應從改善平整度，減少路面裂縫和車轍等方面著手，而要達到這些目的，我們必須從路面設計(包括結構體系和面層設計)、材料設計和施工作業(yè)等方面去考慮.
車輛是行駛在路面表面的，車輪與表面直接接觸，路面的綜合質量通過表面層反映出來。例如路基沉陷、不均勻沉降和底層裂縫，最終都會反映到路面表面，間接影響路面的使用性能，表面層則直接造成對使用性能的影響。 

因此，筆者認為，改善路面的使用性能，要從優(yōu)化路面結構體系、提高表面層的品質、合理使用材料和提高施工作業(yè)水平等幾個方面，以及避免橋頭跳車、確保橋面鋪裝質量、處理好伸縮縫等另幾個方面尋求解決辦法。 

2、 優(yōu)化瀝青路面結構體系 

2．1 目前瀝青路面設計中值得商討的幾個問題與改進措施 

2．1．1 瀝青路面設計不宜過于追求理論計算的精確性 

瀝青是一種典型彈—粘性材料。瀝青在低溫（高粘度）及瞬時荷載作用下，彈性形變占主要地位；而在高溫（低粘度）及長時間荷載作用下，瀝青的形變主要是粘性的；而在負溫（-5℃以下）狀態(tài)下，瀝青又表現出一定的脆性，有試驗證明，在這種情況下，用子彈射擊瀝青，瀝青脆裂結果與玻璃破碎的情況很相似。因為瀝青具有上述特性，所以瀝青混合料的特性與溫度有很大的關系，其強度和模量都隨溫度升高而急劇下降，它既不是彈性材料，也不是塑性材料。荷載作用時間和氣候對其性質也有影響。在正溫度狀態(tài)下，瀝青砼表現出一定的粘彈性；在負溫狀態(tài)下它具有一定的彈性。例如，在50℃時，瀝青混凝土試件的強度為1MPa～3MPa；而在-35℃時，其抗壓強度高達18MPa～23MPa，此時的強度接近水泥混凝土的強度。而且，溫度變化對瀝青砼的變形性能影響也很大。瀝青砼是最復雜的建筑材料之一。因此，瀝青砼路面設計時，都要進行條件假設，在這種情況下，運用任何理論計算的結果都只能做參考，過細的設計和過于重視設計是不必要的，重要的是通過實踐檢驗。目前歐美等發(fā)達國家比較流行的也是通過試驗路進行半理論力學設計。我國的路面設計理念也應該朝這個方向發(fā)展。這樣才能使路面技術的發(fā)展更切合我國的國情和交通運輸發(fā)展的需要，避免重復不良路面結構體系，真正提高路面質量。 

2．1．2 半剛性路面有不可忽視的蔽病 

我國高速公路上普遍應用的半剛性路面，從理論上講是一種非常理想的結構。半剛性材料具有很高的強度和抗沖刷能力，車輛荷載主要可以通過基層和底基層所使用的半剛性材料來承擔，面層只起防水和功能性作用，可以達到“薄面”的目的。而且半剛性材料可以充分利用當地的資源，有的還利用工業(yè)廢碴，工程造價比較節(jié)省，有利于保護環(huán)境，非常適合我國國情。我國在半剛性路面修建方面也積累了豐富的經驗。 

半剛性路面具有明顯的優(yōu)點。但是也有不可忽視的蔽病，就是半剛性材料易產生干縮裂縫。半剛性材料還容易產生溫度裂縫。從已建成的高速公路來看，半剛性材料不產生裂縫是不太可能的，國內的研究資料證明了干縮裂縫對其承載能力不會產生什么影響，但是由于裂縫的存在，給水浸入路基提供了通道，對路面的外觀和耐久性產生很大的影響，路面的使用性能也大大降低。 

柔性路面與半剛性路面相比較，最大的優(yōu)勢在于柔性路面的基層和底基層沒有裂縫產生，結構層整體水密性好。缺點是造價高。其典型結構為：面層為12～17cm的瀝青砼；基層采用瀝青穩(wěn)定碎石，厚度15～20cm；底基層為30～40cm的級配碎石層，其強度的產生靠粒料之間的嵌鎖原理和密實原理形成。這種結構我國高速公路還未采用，應該在一定范圍內先進行試用，然后在總結試驗路的基礎上，提出符合我國實際的柔性路面典型結構體系，為進一步提高我國路面技術探出新的發(fā)展途徑。 

2．1．3 路面設計中幾個重視不夠的問題及其對路面使用性能的影響 

1、路面結構層防水與排水 

通常，水是通過面層裂縫、結構層粒料間的孔隙進入結構層內部的。當面層孔隙率大于7%時，結構密水性差，水容易滲入。在施工過程中局部易產生離析，或壓實度不足，現場實際空隙大于7%，或開級配設計，如傳統(tǒng)的Ⅱ型級配，實際現場孔隙率在10%以上，雨水可以從上下貫通的孔隙滲入結構層內。此外，施工期間趕上雨季或沖刷路面時造成局部積水，無法排出路基外，結構層一直處于水的浸泡狀態(tài)。 

通常情況下，由于水的影響，瀝青路面很容易產生早期破壞。典型的破壞是坑洞，或出現唧漿、網裂和形變。造成路面早期破壞的主要原因之一是水的破壞。路面浸水直接導致路面的早期破壞；路面出現其它病害破壞以后，遇水浸入會加劇、加速路面的破壞。 

要避免水對路面的破壞，一是要防止或減少水進入結構層內，另外還必須想辦法將進入結構層內部的水排出結構層外。習慣上，路面設計時對這兩個方面可采取的設計措施重視不夠，不考慮路面結構層排水，也不設置有效的防水層，這對避免路面早期破壞是極為不利的。 

通常高速公路路面結構層設計，表面層設計為Ⅰ型（或SAC或SMA），中面層和底面層，采用Ⅱ型或有一層為Ⅰ型，只將雙層體系或三層體系中的一層按不透水層來考慮。筆者認為，這種設計從排水防水角度來看是不合理的。實際情況是，不管哪一層空隙率大，水都有可能滲入，那一層就會產生破壞。因此，無論路面是一層、二層還是三層，各層都應該選用密實型瀝青砼。為了保證中面層和底面層足夠的抗車轍能力，可以選擇粗骨架密級配型式，而不可拘泥于傳統(tǒng)的Ⅰ型級和Ⅱ型級配。這樣，結構層既可以有比較好的防水性能，又有很好的結構穩(wěn)定性與耐久性。 

設置路面結構防水層和排水層，是阻止水滲入基層的很好的措施。另外，應建立滲水排出通道，使結構層內的水迅速排出路基，如可以在硬路肩下設置碎石（或砂礫）墊層或肓溝，以達到上述目的。 

中央分隔帶由于植樹，綠化的原因不能封閉的，同樣也要考慮水的排出問題。當彎道超高時，必須設置縱向排水溝，起到排雨水和下滲水的作用。當邊坡防護，在硬路肩邊上需封閉時，要特別注意結構層滲水外泄通暢，以免排水不暢而引起水破壞。 

2、結構層合理厚度 

1）、基層與底基層的合理厚度 

結構層厚度的確定，設計時考慮最多的是層厚是否滿足路面強度的要求。一般來說，基層與底基層每層厚度習慣上設計為15cm和20cm。 15cm一般施工時壓實度容易保證。但是，當灰土厚度達到20cm時，壓實非常困難。筆者在石黃高速施工時做過觀察，發(fā)現采用YZ18（50t級）的振動壓路機進行碾層，當層厚達到20cm時，碾壓非常困難。 

路基頂面標高，施工時有時稍低于設計標高。為了防止夾層出現路拌機往往要超拌1～2cm，加上施工誤差，設計層厚為20cm時，壓實厚度可能達到21～23cm，個別情況下可能達到23～25cm，這時壓實是非常困難的。從現場壓實度檢測試坑中，我們可以看到，當厚度為20cm時，從頂面以下15cm范圍內壓實效果很好，而底面的2～5cm這一部分壓實效果不理想，呈略為松散狀態(tài)。這種現象無論采用什么碾壓措施都是不可能消除的。因此，設計最大厚度以18cm為宜。 

2）、面層厚度與集料粒徑的確定 

一般來說，瀝青混合料的最大粒徑與層厚的比值愈大愈容易出現離析，而且愈不容易碾壓密實。因此， 我國《公路瀝青路面施工技術》（JTJ 032-94）規(guī)定：上面層瀝青混合料的集料最大直徑不宜超過層厚的1/2，中下層及聯結層的集料最大粒徑不宜超過2/3層厚。 

我國瀝青路面表面層一般為4 cm，混合料類型多采用AK-16和AC-16，最大粒徑與層厚之比為16/40=2/5，比值大于1/3，但小于2/3。這是符合要求的。但是，研究表明，當最大粒徑與層厚比值超過1/3，容易引起離析，而且不容易壓實，容易出現路面早期破壞，這也是我國高速公路普遍出現早期損壞現象的原因之一。因此，面層厚應設計為集料最大尺寸的3倍以上，而不應是傳統(tǒng)設計的2倍或1.5倍。也就是說表面層為4cm時，混合料的最大粒徑應不大于13.2mm。 

3、層間連接 

目前，習慣上對層間連接沒有引起高度的重視。路面裂縫處出現唧漿現象，主要是層間連接不緊密，有縫隙可供水浸入，或者說層間夾有浮灰或松散細顆粒，水進入層間縫隙后，縫隙中的水在行車荷載作用下產生動水壓力，在行車荷載重復作用下，對縫隙產生重復沖刷，形成唧漿，使縫隙處結構層強度相應降低，以致形成空洞，造成路面損壞。 

為了避免上述現象的發(fā)生，在灰土頂面進行下一層結構層施工前，一定要將表面浮土清掃干凈，適度濕潤，灑水不能過多，由于浸水松散的部分要及時剃除。在水泥穩(wěn)定層或石灰、粉煤灰穩(wěn)定層上進行結構層施工時，要將表面松散顆粒和浮灰清掃干凈。灰土與基層和基層與基層間的連接，建議噴灑1:0.5的水泥漿；基層與面層結合面，在噴透層后，加做防水層，或噴灑粘層；在面層之間，灑粘層油進行層面連接。這樣處理后，結構層整體連接在一起，層間連接緊密，形成一個類似全厚式的結構體系，無論是對受力和防止水損壞都起非常好的作用。這樣做雖然增加少量的工程造價，但與路面的使用性能提高和使用壽命延長帶來的效益相比是很小的。加強層間連接是非常必要的，也是值得的。在河北石黃高速公路路面工程施工時，我們在分層攤鋪的水泥穩(wěn)定級配碎石層間噴灑了1:0.5的水泥漿，鉆芯都能取出整芯，兩層連接緊密；在面層之間灑粘層油，芯樣三層緊密連接在一起，跟一層攤鋪的沒多大差距，要從層間連接處斷開必須用電鋸切，可見其效果是非常明顯的。 

2．1．3 瀝青路面結構體系優(yōu)化 

目前我國高速公路表面層厚度一般都在15cm以上，其出發(fā)點主要基于面層要求足夠的強度與其它結構層一起承受車輛荷載的作用和防止路面裂縫方面考慮。隨著研究的深入，人們發(fā)現，在半剛性路面結構中，半剛性基層和底基層有足夠的強度承受車輛荷載的作用。瀝青面層實際上只起功能性作用。因此，僅從承載力方面考慮瀝青面層的厚度就沒有必要保持在12～15cm。沙博士在京石試驗路上采用了4cm厚的面層，其強度與9～15cm面層厚的路段沒有明顯差異，也證明了這一結論的可行性。 

沙博士在多年觀察西安試驗路和長春試驗路后發(fā)現，面層厚15cm的路段裂縫甚至還多于9cm路段。國外的資料表明，路面的抗車轍能力與面層厚成反比。特別在高溫季節(jié)，瀝青砼的抗壓摸量急劇下降，可以下降到600MPa，甚至更低。面層太厚就容易產生嚴重的車轍和擁包，從而降低路面的使用性能。 

從以上分析和各種研究結果看，面層厚減至9cm或12cm是可行的，沒有必要將面層厚度設計為15cm以上。 

另一方面，幾乎所有的高速公路路面都使用不到設計年限就需要進行中修，日本高等級公路也在使用6～8年后加鋪一層。因此，高速公路路面面層厚設計為9cm或12cm ，在使用一段時間后再加鋪一層是既經濟又科學的。 

3、 合理選擇和改善路面建筑材料的性能 

3．1 改善瀝青結合料的性能 

瀝青面層的低溫裂縫和溫度疲勞裂縫，以及在高溫條件下的車轍深度、推擠、擁包等永久變形都與瀝青有很大的關系。不同的瀝青，面層的裂縫率有很大的差別，其差別能達到10倍以上，最大可相差20倍。改善瀝青的溫度敏感性、低溫穩(wěn)定性和流變性對提高混合料的高溫和低溫力學性質效果非常顯著，瀝青性能改善對提高路面長期使用性能有著非常重要的作用。 

改善瀝青性能，首先要控制瀝青的含蠟量。資料顯示，含蠟量愈小，瀝青的路用性質就愈好。 

選用普通瀝青采用傳統(tǒng)措施要同時提高混合料的高溫穩(wěn)定性和低溫抗脆裂性能幾乎是不可能的。這時，就必須開辟其他途徑，如使用改性瀝青來達到上述目的。 

比較各種改性瀝青的性能，SBS改性瀝青無論從高溫、低溫性能，彈性恢復性能、感溫性哪個方面，都有明顯的優(yōu)勢，是其他改性瀝青如PE和EVA無法相比的。SBS的優(yōu)越性突出表現在使軟化點大幅度提高的同時，又使低溫延度明顯增加，感溫性得到很大改善，不僅高溫穩(wěn)定性大幅度提高，而且低溫性能也同時改善，并且彈性恢復率特別大，所有指標都有明顯提高，這是非常難得的。SBS改性瀝青具有其他改性劑或綜合改性劑無法相比的優(yōu)點，而且在價格上也可以與PE、EVA競爭，所以改性瀝青以選用SBS為佳。目前，世界上使用最多的是SBS，約占改性瀝青總量的40%～44%。 

3．2 提高集料的質量 

在考慮材料對瀝青混合料的影響時，往往比較重視瀝青的影響，而對集料的影響都重視不夠。然而，集料質量差，必然結果是混合料的質量也差，要提高瀝青混合料的性能，必要條件是保證集料的質量，然后再考慮礦料級配的控制。要提高路面抗車轍的能力，集料要符合下面兩項要求：一是碎石表面微觀粗糙度大，且形狀接近立方體，質地堅硬；二是使用人工砂，限制使用圓形顆粒的天然砂。但是，我國生產的碎石針片狀偏多，形狀難以接近立方體；人工砂沒有專門生產供應，所謂的人工砂一般只是軋石廠篩余的下腳料。碎石的粒徑組成比例也不穩(wěn)定，篩分結果有較大偏差。從某高速公路其中一個合同段連續(xù)6天從拌和機4個熱料侖中分別取樣篩分的研究分析結果可以看到，礦料顆粒的組成變化很大，有一半篩孔的變化甚至超過了一倍以上。這種變化在同一天中也可能出現。這樣勢必引起混合料級配的改變，對路面的質量和使用壽命產生很大影響。為此，我們應該采取有效措施，提高礦料質量，保證顆粒組成的穩(wěn)定性。 

碎石質量從料源抓起，注意選擇好軋石機械，采用二次破碎工藝進行碎石加工。先采用鍔式軋石機進行破碎，然后再采用錘式或反擊式軋石機進行第二次破碎以減少針片顆粒。片石要選用無風化，無表土的清潔片石，不要將風化石和山皮土投入軋石機內。篩孔的尺寸應與要求碎石的最大粒徑相匹配。石料如果由多家軋石場供應，要保證料源一致，統(tǒng)一軋石機、篩分設備和篩孔尺寸，有條件的項目，應統(tǒng)一組織加工，避免從社會上多個大小軋石場收購碎石。 

軋好的碎石要分開堆放，并做好防塵保護，保持碎石清潔。 

進場材料要按進行檢驗，盡可能加大抽檢密度，不合格的材料堅決退場。堆場要進行場地硬化，避免將堆場的土混入碎石中。不同規(guī)格的料堆間設置隔離墻，以免不同規(guī)格碎石混雜一起。料堆要有明顯標示，防止上料時裝錯料。

3．3  改善瀝青與集料的粘結性 

前面提到過，路面早期破壞水損害是其中一個重要原因。水損害產生的原因除了施工和配合比設計方面的原因以外，瀝青結合料與集料表面的粘結力喪失而導致集料松散剝離是其中的主要原因。瀝青混合料的粘附性差（水穩(wěn)性不好），容易導致面層嚴重轍槽，局部松散和坑洞等水損壞現象。 

為解決瀝青與礦料遇水剝落的問題，長期以來國內外都采用不同的添加劑來改善瀝青混凝土的水穩(wěn)性。國內外道路工程師們常采用兩種方法。一是利用堿性礦料處理酸性礦料的表面，使后者活化，傳統(tǒng)做法是使用石灰或水泥。我我們在石黃高速公路采有石灰水處理礦料取得了良好的效果。由于用消石灰水處理礦料工程量較大，也可以直接往拌和室內加消石灰或生石灰粉。消石灰粉的用量一般為1%～2%，國內外也有用水泥做添加劑的，也取得了預期效果。摻消石灰粉、生石灰粉或水泥是首選推薦措施。理由是這種方法價格便宜，施工簡單，只要用它代替一部分礦粉就可以了。實踐證明，使用這幾種抗剝落劑的效果是好的，而且長期使用性能或耐久性好。 

另外一種方法是向瀝青中加入少量液體抗剝落劑。這些液體抗剝離劑的初期效果不錯，但其長期性能或耐久性尚待進一步研究，工程應用時要注意選擇。 

3．4 使用纖維瀝青混凝土 

我國農村很早以前在砌筑土坯墻時在土中加入草（麥或玉米）桔之類的加強筋，對減小墻體裂縫，增強墻體整體性起到了很好的效果。在瀝青混凝土中摻加纖維，以改善瀝青砼的性能，提高瀝青砼的高溫穩(wěn)定性，低溫抗裂性、抗疲勞性、柔韌性、抗剝落性、抗磨耗性和水穩(wěn)性，以及抵抗反射裂縫等方面都有很好的功效。 

在工程中應用較多的纖維有鋼纖維，玻離纖維和聚脂材料纖維。前兩種纖維相對來說造價較高。我國通過試驗認為，聚脂材料纖維可以做為首選推薦纖維。 

由美國Kapeijo公司研制的博尼維是聚脂材料中的一種，國內工程應用中還有德萊尼特（Delinite）等聚脂纖維。相對來說博尼維價格容易被接受。博尼維是從石油中提煉的聚脂化新產品，在溫度249℃之下，它決不會收縮、變形。在溫度為-40℃之上時，它將保持其柔韌性。博尼維在瀝青混合料中的應用為改善瀝青混合料的性能開辟了新的途徑。 

根據西安公路交通大學張登良教授的試驗報告，博尼維瀝青混凝土在高溫穩(wěn)定性，低溫抗裂性以及抵抗形變和裂縫方面與普通瀝青混凝土相比有明顯的提高。按照混合料總重的2.25%的比例加入博尼維后，大約每立方米有超過18億根分離的博尼維吸附并穩(wěn)定瀝青，使瀝青的粘稠度和粘聚力增大。由于縱橫交錯的加筋作用，使得混合料具有較高的強度。從動穩(wěn)定度的結果可以看出，博尼維可使混合料的高溫抗車轍性能改善。試驗結果還可以看出，博尼維經攪拌均勻后，分布于瀝青混合料中，通過加筋作用使混合料具有了較好的柔性，其勁度模量增加，耐疲勞性改善，并使混合料的低溫抗裂性能增強，疲勞壽命增加。由于纖維的吸附，穩(wěn)定及多向加筋作用使混合料的高溫穩(wěn)定性能改善；博尼維在低溫下呈柔性，且具有較高的抗折強度，混合料中縱橫交錯的纖維使混合料具有較高的彈性，能有效地抵抗溫度應力，減少溫縮裂縫的產生。 

4、 改善瀝青混凝土面層的使用性能 

瀝青混合料的性能要求往往是矛盾的或相制約的，照顧了某一種性能，很可能會降低另一方面的性能。這里最突出的有以下兩對矛盾：

第一是高溫穩(wěn)定性和疲勞性能與低溫抗裂性能的矛盾。為了提高高溫抗車轍能力，應盡量采用粗級配，增加集料數量，減少用油量，采用粘稠度小的瀝青，但這樣的混合料低溫很容易開裂，疲勞性能差；而為了提高耐久性和低溫抗裂性能，則要近可能使用粘稠度大的瀝青，而且要增加用量，用細集料、密集配混合料，但這樣到了夏天很容易產生泛油和車轍病害。

第二是路面表面特性和耐久性的矛盾。要求抗滑性能好，不濺水，雨霧小，噪音輕，必須提高表面粗糙度，采用構造深度大的粗集料、開級配或半開級配的瀝青混合料。但是這樣的混合料空隙率必然較大，而孔隙率大的混合料空氣接觸面大，老化快，耐久性差，耐疲勞性能差；為了提高耐久性，就要采用較小空隙率的混合料。

為了解決這兩對矛盾，采用傳統(tǒng)集配是達不到要求的，實踐證明下面幾種方法的應用效果非常顯著。

4．1  使用多碎石瀝青混凝土 

國內研究統(tǒng)計資料顯示，SAC-16混凝土的 穩(wěn)定度可達到傳統(tǒng)AC25-Ⅰ型混凝土的2.67倍，表面構造深度TD一般都在0.8～1.1（mm）之間，最大可超過1.2mm。且SAC有優(yōu)良的磨擦系數和表面構造深度，可達到密級配，并具優(yōu)良的抗轍槽能力。 

由于施工控制等方面的原因，SAC在滬寧的一些段落，河北京深、石安等高速公路應用時出現了一些早期損壞現象，如表面松散，泛油等，因此引起了對SAC的爭論，有些省甚至否定了SAC的優(yōu)越性，這對提高我國瀝青路面使用性能來說是極為不利的。實際上，只要施工控制達到了要求，SAC是能滿足使用性能要求的。我們在滬寧、濟青、石黃等高速公路中運用SAC都達到了預期的效果。 

4．2 使用瀝青瑪蹄酯碎石混合料（SMA） 

SMA由于具有相互嵌鎖的骨架，它的抗形變能力受高溫影響不大。此外，它的卓越封閉性（由于其高瀝青含量在每一碎石周圍形成了厚瀝青膜）能抵抗風化作用。但是SMA受材料波動性的影響較為敏感。 

SMA有很好的高溫穩(wěn)定性和耐久性，其壽命較普通瀝青混凝土長20%～40%。而且有很好的耐磨性能、抗滑性能、攤鋪和壓實性能，即可用于鋪筑表面層，也可以用于鋪筑底面層。 

由于粗集料（大于4.75mm）碎石相互接觸形成碎石骨架有良好的傳力功能，SMA有高抗車轍能力。同時SMA有較多的瀝青砂膠包裹于集料表面形成相當的厚度，因此，SMA有較高的抗疲勞強度、抗老化能力、抗松散性和很好的耐久性，特別適合需要高磨擦的位置，如環(huán)道、交叉口等。 

4．3  使用新型高性能瀝青混凝土 

為了適應重交通的需要，各國開展了新型高性能瀝青混合料的研究。法國開發(fā)了薄瀝青混凝土BBM；一些國家運用了多孔隙瀝青混凝土PA；美國開發(fā)了新粗骨架高結合料含量混合料CMHB。這些新型瀝青混合料都有一個共同的特點就是粗骨料斷級配，這是解決抗車轍和抗滑要求或減少噪音的良好途徑，也是目前面層混合料的發(fā)展方向。總的趨勢看，為了適應日趨重型化、大交通量和快速舒適的要求，瀝青混合料的發(fā)展向著粗骨架方向發(fā)展。而且趨向于粗骨料相互接觸、嵌鎖。骨料空隙一般是用高含量的膠砂填充形成密實結構；或者保留空隙，而在底面層設置粘層防水，這樣既可保證混合料有良好的抗車轍能力，另一方面有很好的耐久性，而且可以降低噪音。 

5、改善路面使用性能的其他措施 

5．1加強路面施工作業(yè)質量控制 

    施工作業(yè)質量控制，在提高路面使用性能方面是最為重要的。其原因是結構層設計、材料的選擇等方面的因素，雖然對路面使用性能的提高有影響，但是設計和材料的選擇一旦原則性的問題確定后，實施起來不容易有大的偏差。而施工作業(yè)既涉及到人的因素，又與機具的性能有很大的關系；施工又是露天作業(yè)，受到氣候和環(huán)境的影響；人的因素又與知識技能水平 ，甚至情緒的變化而有所不同。因此，可變因素多。例如，要使路面平整度達到較高的要求，既要求配備性能良好的攤鋪碾壓設備，又要求施工人員有較高的攤鋪碾壓工藝控制水平。而且拌和、運輸等工序環(huán)節(jié)必須按照操作，否則平整度控制就達不到理想水平，也不可能鋪筑出使用性能良好的路面。 

在質量控制中，平整度和壓實度的控制是最重要的，也是影響使用性能的兩個關鍵�，F場孔隙率應不大于6%,壓實應不大于98%。在這種情況下，即使考慮局部偏差，實際空隙率也不會超過7%。 

5．2 避免橋頭跳車 

橋頭跳車現象在高等級公路中非常普遍，有些高速公路橋頭跳車到了影響行車安全和舒適性的嚴重程度，這也是一直困擾廣大工程技術人員的難題之一。解決好橋頭跳車問題，對提高路面使用性能的提高起著十分重要的作用。 

根據橋頭跳車產生的原因分析，人們采取了提高土基承載力、修建搭板、充分壓實填料、保持排水通暢、土方填筑與路面鋪筑間歇充分的時間間隔等措施。 

國內的研究表明，回填土中摻入6%的石灰即可大大提高土的抗變形能力。因此，目前高速公路上使用石灰土做為回填材料是可行的。挪威在解決橋涵臺背填土問題上，采用一些輕質填料，如成塊聚苯乙烯（泡沫塑料），在國內，長沙交通學院進行應用土工格柵處理橋頭的研究工作，取得了很好的效果。 

  

5．3 確保橋面鋪裝質量 

橋面鋪裝質量對橋梁的使用性能影響很大，習慣上人們對橋梁的結構本身設計非常重視，對橋面鋪裝重視程度不夠，至今尚無專門的橋面鋪裝設計和施工，有的只是輕描淡寫地給予指導性說明，橋面鋪裝設計與施工無章可循。 

國內目前一直沿用的是不管什么情況下橋面鋪裝層厚度都為8cm。顯然這是不科學的。按照有關研究提出的結果，對于裝配式Ｔ梁，高速公路水泥砼鋪裝厚度應為17～20cm，對于箱形梁橋，鋪裝厚度應為11～16cm。具體多厚，通過建立力學模型計算確定。 

施工方面，要保證砼質量。在特殊部位如鉸縫的處理方面要認真對待。同時，梁體與鋪裝層連接的界面要鑿毛并清洗干凈，保證鋪裝層能與梁體共同受力，避免薄弱部位的出現。 

對于一般的橋梁結構，橋面瀝青砼鋪裝不做特殊設計，瀝青砼結構層一般都采用其他路段相同的配合比。有研究得出瀝青砼橋面鋪裝層的合理厚度為6～11cm之間。根據目前的路面結構典型設計，鋪裝層定為兩層比較合適。為了方便施工，保證平整度和質量，鋪裝層的兩層厚度應與路面設計厚度一致。 

表面層應使用改性瀝青。為了防水和防止車轍，推移等損壞，配合比應使用SMA和SAC更為合適。 

橋面防水是避免和減緩鋪裝層損壞的必要途徑。防水首先要從面層設計上予以充分考慮。有些公路橋面上設置防水涂層，注意在涂膜噴灑之前必須對板面進行清洗，否則涂膜與板面粘接不勞固，成為一層隔離層，反而容易引起鋪裝層的推移和脫落。從使用效果看，這種方法容易引發(fā)質量問題。唐津高速就曾出現過類似問題。 

改性瀝青防水層在有些高速公路中使用，效果非常顯著。這種方法是在面板表面嘖灑一定厚度的SBS改性瀝青。這層改性瀝青既能起到防水的作用，又能充當橋面板與瀝青砼之間的粘結層，起雙層作用，很有推廣應用價值。 

粘結層要有很好的溫度穩(wěn)定性。習慣上用普通瀝青作粘結層，用SBS改性瀝青做為粘結層是可行的，也是必要的 

6．3 處理好伸縮縫 

伸縮縫是橋梁與路堤引道連接的紐帶，其型式和安裝質量的好壞，直接關系到行車的舒適性和橋梁的耐久性。而在使用過程中，安裝質量對行車的影響最直接，最關鍵。安裝工藝合理，施工控制嚴格，安裝的伸縮縫平整。顛簸則影響行車舒適性和行車安全，也影響橋梁的使用壽命。 

  

7、結論 

筆者認為，要改善路面的使用性能，下述問題應引起高度重視： 

1、半剛性路面的收縮和溫縮裂縫似乎是不可避免的，這也是影響我國路面使用性能的致命因素。國外絕大多數發(fā)達國家，包括亞州的日本等國都采用柔性路面，許多國家基層都采用瀝青穩(wěn)定柔性基層，我國也應在路面結構體系上一改瀝青路面清一色半剛性路面的局面，開發(fā)和應用其他路面結構體系。 

2、路面基層和底基層的厚度最大宜18cm。無機料基層之間可以用水泥漿進行連接；基層與面層和面層之間應設置粘層，使結構層能形成一整體，同時提高結構層的水穩(wěn)性。 

3、為了滿足大交通量重載交通的需要，面層配合比應該放棄使用經驗證明已經達到極限應用狀態(tài)的傳統(tǒng)Ⅰ型和Ⅱ型瀝青混合料。二層或三層體系必須全部采用粗骨架密實級配的混合料，如SAC、SMA等新型結構。半剛性路面的面層也可以由習慣上的15cm左右，優(yōu)化為9cm或12cm。 

4、 SBS改性瀝青混合料和摻聚脂纖維的混合料為路面在重交通和嚴酷氣候條件下具有較好的熱穩(wěn)性和耐久性提供了保證，雖然增加了一部分工程成本，但是一定情況下是唯一能夠保證路面的使用性能的途徑。 

5、骨料均勻性偏差在我國極為普遍，影響了路面質量，同一工程項目應統(tǒng)一石料加工機具、工藝和篩孔尺寸，保證材料均勻。 

6、施工機械的選型和配置要考慮其先進性，滿足路面連續(xù)攤鋪的需要。 

7、施工過程重點控制好平整度和壓實度。平整度控制重點注意材料的均勻性，防止離析。壓實度是控制現場孔隙率的關鍵，壓實度應控制在98%以上，現場孔隙率應小于6%。 

8、路面使用性能的提高還應在避免橋頭跳車，確保橋面鋪裝質量和處理好伸縮縫上下功夫。 

瀝青混合料是一種非常復雜的材料，其物理力學特性隨材料組成、溫度、環(huán)境和外荷作用型式不同而發(fā)生變化，瀝青混凝土路面是由瀝青混合料鋪筑而成的，因此路面性質的研究也是非常復雜的。改善路面使用性能的途徑和方法涉及的內容非常廣泛，而筆者的學識和經驗又存在一定的局限性，缺點和錯誤之處，還望專家和讀者提出寶貴意見。